Titanium hydride and ammonium perchlorate - part 3
Гидрид титана и перхлорат аммония - часть 3

I liked the reaction of the mixture of aluminium powder and ammonium perchlorate, so I decided to conduct further experiments with perchlorates. After some consideration, I chose to use titanium hydride (TiH₂) and mix it with ammonium perchlorate, intending to ignite the mixture.

A colleague from another institute unexpectedly came by. Now he works as a physicist, but before that, he worked as a pyrotechnician for many years. Having heard that I would mix titanium hydride with an oxidizer, my colleague began to dissuade me from this experiment.

- Titanium hydride reacts with water. Water may get into your mixture! This is dangerous! Perhaps even the moisture in the air will be enough to initiate this mixture.

Indeed, some hydrides react actively with water and air. For example, sodium hydride, lithium hydride, and complex lithium aluminium hydride ignite or explode upon contact with water. Gaseous boron, silicon, and phosphorus hydrides spontaneously ignite in the air.

However, titanium hydride does not react actively with water or air at room temperature. Unlike the substances mentioned earlier, titanium hydride is a metallic hydride (or alloy-like hydride), which behaves chemically like metals of medium reactivity. It is written that titanium hydride is resistant to water and air at room temperature. It reacts slowly with hydrochloric and sulfuric acids.

To avoid offending my colleague, I chose not to argue but instead conducted an additional experiment to demonstrate that water does not initiate a reaction between ammonium perchlorate and titanium hydride. Furthermore, after adding water, the mixture can be dried and ignited. If the dried mixture still produces a flash, this will indicate that titanium hydride remains unchanged after treatment with water.

First, I weighed 0.74 g of ammonium perchlorate and 0.26 g of titanium hydride. I mixed the substances, carefully ground them, and placed them on aluminium foil. I ignited the mixture with a gas burner. A bright yellow flash occurred (or rather, a series of instantaneous flashes).

For the second experiment, I prepared a mixture of 0.50 g of ammonium perchlorate and 0.50 g of titanium hydride. This mixture also produced a bright yellow flash.

In the third experiment, I prepared the same mixture (0.50 g ammonium perchlorate and 0.50 g titanium hydride), placed it in a glass, added 4 drops of water, stirred it, and left the mixture for a day. No signs of reaction were observed.

After a day, the mixture was dried. I placed it on aluminium foil and set it on fire. A series of bright yellow flashes occurred, similar to those observed with the mixture that was not exposed to water.

Photos/Video

Гидрид титана и перхлорат аммония - часть 3

Горение смеси алюминиевого порошка и перхлората аммония мне понравилась, поэтому решил провести другие эксперименты с перхлоратами. После недолгих раздумий взял гидрид титана (TiH₂) с намерением смешать его с перхлоратом аммония и поджечь смесь.

Неожиданно зашел коллега из другого института. Сейчас он работает физиком, но до этого много лет он работал пиротехником. Услышав, что я собираюсь смешать гидрид титана с окислителем, коллега стал отговаривать меня от этого эксперимента.

- Гидрид титана реагирует с водой. В твою смесь может попасть вода! Это опасно! Возможно, даже влаги воздуха хватит, чтобы инициировать эту смесь.

Действительно, некоторые гидриды активно реагируют с водой и с воздухом. Например, гидрид натрия, гидрид лития и комплексный алюмогидрид лития воспламеняются или взрываются при контакте с водой. Газообразные гидриды бора, кремния и фосфора самовоспламеняются на воздухе.

Однако, гидрид титана не принадлежит к веществам, которые активно реагируют с водой или воздухом при комнатной температуре. В отличие от упомянутых выше веществ, гидрид титана относится к т.н. металлическим гидридам, которые по химическому поведению аналогичны металлам средней активности. Пишут, что гидрид титана устойчив к действию воды и воздуха при комнатной температуре. Медленно реагирует с соляной и серной кислотами.

Чтобы не обидеть коллегу, я не стал с ним спорить, зато решил провести дополнительный эксперимент, который покажет, что вода не инициирует реакцию между перхлоратом аммония и гидридом титана. Более того, после добавления воды смесь можно высушить и поджечь. Если высушенная смесь вспыхнет, это докажет, что гидрид титана не изменяется под действием воды.

Сначала я взвесил 0.74 г перхлората аммония и 0.26 г гидрида титана. Вещества смешал, осторожно растер и поместил на алюминиевую фольгу. Зажег смесь с помощью газовой горелки. Произошла яркая желтая вспышка (точнее - серия моментальных вспышек).

Для второго эксперимента приготовил смесь 0.50 г перхлората аммония и 0.50 г гидрида титана. Она также дала яркую желтую вспышку.

Для третьего эксперимента приготовил ту же смесь (0.50 г перхлората аммония и 0.50 г гидрида титана), поместил ее в стакан, добавил 4 капли воды, перемешал и оставил на день. Не наблюдалось никаких признаков реакции.

Через сутки смесь высохла. Я поместил ее на алюминиевую фольгу и поджег. Произошла серия ярких желтых вспышек. После обработки водой и сушки смесь горела так же, как и смесь, которая не подверглась действию воды.

Download the Video (19 Mb, .avi )

[ Perchlorates and Perchloric acid ]
[ Titanium, Zirconium, Hafnium. Vanadium, Niobium, Tantalum, Rare earth elements ]

Perchlorates and Perchloric acid - Discussion on the forum
Titanium, Zirconium, Hafnium - Discussion on the forum
[Submit a Comment / Error Message - Отправить Комментарий / Сообщение об ошибке]